DE1444798B - Schmierölgemische - Google Patents
SchmierölgemischeInfo
- Publication number
- DE1444798B DE1444798B DE1444798B DE 1444798 B DE1444798 B DE 1444798B DE 1444798 B DE1444798 B DE 1444798B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lubricating oil
- piston
- engine
- alkenyl
- succinimide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 28
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 title claims description 23
- KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N Succinimide Chemical compound O=C1CCC(=O)N1 KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229960002317 succinimide Drugs 0.000 claims description 16
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 claims description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 12
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 8
- -1 Alkenyl succinic anhydrides Chemical class 0.000 description 19
- NAGJZTKCGNOGPW-UHFFFAOYSA-L dithiophosphate(2-) Chemical compound OP([O-])([S-])=S NAGJZTKCGNOGPW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 11
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N Maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 8
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 7
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 6
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 6
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 6
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- RINCXYDBBGOEEQ-UHFFFAOYSA-N Succinic anhydride Chemical compound O=C1CCC(=O)O1 RINCXYDBBGOEEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 4
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N (E)-but-2-enedioate;hydron Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N Adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000001307 Myosotis scorpioides Species 0.000 description 2
- 229920001083 Polybutene Polymers 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N Sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N Suberic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCC(O)=O TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MRMOZBOQVYRSEM-UHFFFAOYSA-N Tetraethyllead Chemical compound CC[Pb](CC)(CC)CC MRMOZBOQVYRSEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000002596 correlated Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000008079 hexane Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating Effects 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N n-butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 2
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 1-Hexanol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexanol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N Azelaic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCLJHKVTILZQIS-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCCC)C1=C(C=CC=C1)CC(CCCC)CC Chemical compound C(CCCCCCCC)C1=C(C=CC=C1)CC(CCCC)CC KCLJHKVTILZQIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHMZKMOWTURMQK-UHFFFAOYSA-N CCCCCC[SiH](O[SiH3])OC(C)CC(C)C Chemical compound CCCCCC[SiH](O[SiH3])OC(C)CC(C)C AHMZKMOWTURMQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N Dodecanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWKXNDCHNDYVRT-UHFFFAOYSA-N Dodecylbenzene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1 KWKXNDCHNDYVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPBLXKKOBLCELK-UHFFFAOYSA-N Pentylamine Chemical compound CCCCCN DPBLXKKOBLCELK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000014961 Protein Precursors Human genes 0.000 description 1
- 108010078762 Protein Precursors Proteins 0.000 description 1
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M Sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002892 amber Polymers 0.000 description 1
- 238000010640 amide synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010700 blended lubricating oil Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPCIBFUJJLCOQG-UHFFFAOYSA-L ethyl-[2-[2-[ethyl(dimethyl)azaniumyl]ethyl-methylamino]ethyl]-dimethylazanium;dibromide Chemical compound [Br-].[Br-].CC[N+](C)(C)CCN(C)CC[N+](C)(C)CC UPCIBFUJJLCOQG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N fumaric acid Chemical compound OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atoms Chemical group N* 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atoms Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N precursor Substances N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 125000005373 siloxane group Chemical group [SiH2](O*)* 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic Effects 0.000 description 1
- JZALLXAUNPOCEU-UHFFFAOYSA-N tetradecylbenzene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1 JZALLXAUNPOCEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZUEKXCXHTXJYAR-UHFFFAOYSA-N tetrapropan-2-yl silicate Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C ZUEKXCXHTXJYAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N trans-but-2-ene Chemical compound C\C=C\C IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Description
— Die Erfindung betrifft Schmierölgemische mit einem Zusatz von metallfreien Reinigungsmitteln, die aus
N-substituierten Monoalkenylsuccinimiden des Tetraäthylenpentamins bestehen.
Alkenyl-bernsteinsäureanhydride sowie zahlreiche Derivate davon sind in der Technik bekannt. So
gelten z. B. Alkenyl-bernsteinsäureanhydride, deren Alkenylrest 5 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, als
Antikorrosionsmittel in Schmierölgemischen, und Produkte aus der Umsetzung derartiger Alkenyl-bernsteinanhydride
mit Monoaminen werden in Schmierölgemischen als Antikorrosionsmittel für Eisen verwendet,
ν ' ' > ■'■.'
>· '■· ·'■ ' ' -■ '■ i i- " r'
Obige bekannte Alkenyl-succinimide sind jedoch als Reinigungsmittel für .Schmierölgemische nicht
geeignet. Hingegen erweisen sich die neuen N-substituierten Polyaminalkenyl-succinimide als gute Reinigungsmittel
in Schmierölgemischen. .. , .
Die heutigen Verbrennungsmotoren laufen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Verdichtungszahl.
Bei dem ständigen Halten und Anfahren im heutigen Stadtverkehr, dem sehr viele Fahrzeuge während des
größten Teils der Fahrzeit ausgesetzt sind, erreichen die Verbrennungsmotoren jedoch nicht die wirksamste
Arbeitstemperatur. Unter den im Stadtverkehr herrschenden Bedingungen bilden sich große Mengen
von als einzelne Teilchen vorliegenden Oxydationsprodukten, die, da sie über die Kolbenringe hinaus
geblasen werden, das Kurbelgehäuse des Motors erreichen. Der größte Teil dieser als einzelne Teilchen
vorliegenden Oxydationsprodukte ist in öl unlöslich und neigt dazu, auf den verschiedenen Teilen des
Motors, wie den Kolben, Kolbenringen usw., Ablagerungen zu bilden. Zur Verhinderung derartiger
Ablagerungen müssen den Schmierölgemischen Reinigungsmittel zugesetzt werden, um die polymeren
Produkte in stark dispergiertem Zustand zu halten.
Meistens bestehen die verschiedenen Reinigungsmittel, die den in das Kurbelgehäuse gelangenden
ölen zugesetzt werden, um die Bildung von Schlämmen und Firnis zu verringern, aus metallorganischen
Verbindungen, insbesondere aus solchen Verbindungen, in denen das Metall über ein Sauerstoffatom
an eine organische Gruppe gebunden ist. Obgleich diese metallhaltigen organischen Verbindungen als
Reinigungsmittel eine gewisse Wirksamkeit besitzen und die Vorstufen der Ablagerungen in dem öl selbst
dispergieren, damit letztere sich nicht auf den verschiedenen Teilen des Motors ablagern können,
haben sie den Nachteil, daß sie im Motor Ascheablagerungen bilden, die Zündkerzen und Ventile
verschmutzen, dadurch die Leistung des Motors herabmindern und Frühzündung mitverursachen.
Ziel der Erfindung ist daher die Herstellung von Schmierölgemischen, denen ein metallfreies Reinigungsmittel
zugesetzt wird.
So wurden für den Schwerbetrieb besonders geeignete Schmierölgemische entwickelt, die N-substituierte
Monoalkenyl-succinimide aus Tetraäthylenpentamin enthalten. ■
Bei Verwendung dieser Schmierölgemische bleiben die verschiedenen Teile eines Diesel- und Benzinmotors
sogar unter harten Arbeitsbedingungen bis zu einem erstaunlichen Grade frei von Ablagerungen
und Firnis.
Diese neuen Monoalkenyl-succinimide von Tetraäthylenpentamin können durch die Formel
<o
R — CH — Ci
NCH2CH2(NHCH2CH2)3 — NH2
CH2-C
25
wiedergegeben werden, in der R einen Kohlenwasserstoffrest mit einem Molekulargewicht zwischen etwa
400 und etwa 3000, d. h. einen Kohlenwasserstoffrest
mit etwa 30 bis etwa 200 Kohlenstoffatomen, bedeutet. Diese Alkenyl-succinimide von Tetraäthylenpentamin
können dadurch hergestellt werden, daß man Maleinsäureanhydrid mit einem olefinischen Kohlenwasserstoff
und anschließend das erhaltene Alkenyl-
bernsteinsäureanhydrid mit Tetraäthylenpentamin umsetzt. Der mit dem Symbol »R« in vorstehender
Formel wiedergegebene Rest, d. h. der Alkenylrest, stammt aus einem Olefin mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen.
Man erhält also diesen Alkenylrest durch
Polymerisation eines Olefins mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen unter Bildung eines Kohlenwasserstoffs mit
einem Molekulargewicht zwischen etwa 400 und etwa 3000, vorzugsweise zwischen 900 und 1200.
Beispiele solcher Olefine sind Äthylen, Propylen,
1-Buten, 2-Buten, Isobuten und deren Gemische.
Die Herstellung der N-substituierten Monoalkenylsuccinimide aus Tetraäthylenpentamin kann allgemein
durch nachstehende Gleichung wiedergegeben werden, wobei als Alkenylrest z. B. ein Isobuten-
polymer verwendet wurde:
CH3
CH3-C- CH2
CH3-C- CH2
CH3
CH2-C
CH3
CH3 ,Ο
CH- Cf
CH2-c==cH2 + Ii y o
CH3 CH3
C CH, τ CH, C
CH3
CH3-C-CH2
CH3-C-CH2
CH3
CH-C-
CH1
CH3
CH = C- CH,-CH (
CH = C- CH,-CH (
CH3
/,0
/,0
CH3
= r — γη. — ru r ν
= r — γη. — ru r ν
CH = C — CH2 — CH
CH2 C <^
CH2 C<v
O + H2NCH2CH2(NHCh2CH2)J-NH2
···■■ CH3 ■-■
CH3- C-CH2
CH3- C-CH2
CH — i
CH3
CH,
·■· ■ ! ·...■· ;|.. ..·■ )NCH2CH2(NHCH2CH2)3 1^NH2
■'■■'■■· ■ ■'·■■- CH,-Ci ■<
>■■ ■■ ■■ ■■ .·■»' -■■··■■■■ .-·-■!!·'.·
In den pbenstehenden Formeln bedeutet, n eine
Zahl zwischen etwa 7 und etwa 50. M ,, ...... .
Bei.der vorstehenden Umsetzung eine,s Polyolefins
mit Maleinsäureanhydrid handelt es sich um eine nicht katalysierte Anlagerungsreaktion, die nicht mit
einer Mischpolymerisation, wie der eines Vjnylmonomeren
und Maleinsäureanhydrid, zu verwechseln ist. Während der allgemeine Verlauf der Umsetzung
eines Olefins mit Maleinsäureanhydrid für Olefine mit niedrigem Molekulargewicht (z. B. Olefine mit
18 Kohlenstoffatomen) bekannt ist, :.wurde, bisher
noch nicht an einer. Umsetzung von Maleinsäureanhydrid und den hochmolekularen Olefinen — wie
hier beschrieben — gearbeitet. '■■ ; . >,
Die durch Gleichung I wiedergegebene Umsetzung kann unter Anwendung eines Molverhältnisses von
Polyolefine zu Maleinsäureanhydrid zwischen 1:1
und 1:10, vorzugsweise zwischen 1:1. und 1:5 durchgeführt werden. Die Reaktionstemperatur kann
zwischen 149 und 232° C schwanken. Wegen der dabei anfallenden größeren Produktausbeute wendet
man vorzugsweise den oberen Temperaturbereich1 (z. B. 191 bis 232° C) an.
In der 2. Umsetzungsstufe, die durch vorstehende Gleichung II wiedergegeben wird, ist die Ausbeute
an Imid äußerst hoch, obwohl die Reaktionsteilnehmer in äquimolaren Mengen verwendet werden. Dies
ist insofern überraschend, als unter den angewendeten Reaktionsbedingungen ein Überschuß an sekundären
Aminogruppen gegenüber den primären Aminogruppen vorliegt und als jede Umsetzung mit den
sekundären Aminogruppen gewöhnlich zur Amidbildung führt, wodurch die Bildung von Imid verhindert
wird.
Die durch Gleichung II wiedergegebene Umsetzung kann bei einer Temperatur von 104 bis 2600C, vorzugsweise
von 149 bis 2040C, durchgeführt werden. Das Alkenyl-bernsteinsäureanhydrid und das Tetraäthylenpentamin
werden unter Anwendung von etwa äquimolaren Mengen umgesetzt. .....
Da die Umsetzung des Polyolefins mit Maleinsäureanhydrid
nicht immer bis zur Vollständigkeit fortschreiten wird, kann das erhaltene Alkenyl-bernsteinsäureanhydrid
etwas nicht umgesetztes Polyolefin enthalten. .Da eine. Abtrennung dieses nicht umgesetzten
Polyolefins in diesem Stadium, unzweckmäßig sein kann, enthält das Imid aus der Umsetzung des
Alkenyl-bernsteinsäureanhydrids mit dem Diamin als eine Verunreinigung dieses Polyolefins. Es kann
bei der Herstellung von Schmierölgemischen ein " Verdünnungsmittel sein. Gewünschtenfalls kann jedoch
dieses nicht umgesetzte Polyolefin z. B. durch Aceton oder Methanol aus einer Kohlenwasserstofflösung ausgefällt und entfernt werden. >,. . -
Als Basis können eine Reihe ypn,Schmierölen ververwendet
werden, wie Schmieröle auf Naphthenbasis, Paraffinbasis und Mischbasis, andere Kohlenwasserstoffschmiermittel,
z. B. Schmiermittel aus Kohlenprodukten, i und synthetische öle, z. B. Alkylenpolymere
(z. B. Polymere von Propylen, Butylen usw.
sowie deren Gemische), Polymere der, Alkylenoxydart
ίο (z. B- Propylenoxydpolymere) und Derivate, wie Alkylenoxydpolymere
aus der in Gegenwart von Wasser oder Alkoholen,, z. B. Äthylalkohol, durchgeführten
Polymerisation von , Alkylenoxyd, Dicarbonsäureester (z. B. Ester aus'der Veresterung von Dicarbonsäuren,
wie Adipinsäure, Azelainsäure, Korksäure, Sebazinsäure, Alkanol-bernsteinsäure, Fumarsäure,
Maleinsäure usw., mit Alkoholen, wie Butylalkohol, Hexylalkohol, 2-Äthylhexylalkohol, Dodecylalkohol
usw.), flüssige Ester von Phosphorsäuren, . Alkyl-
benzole (z. B. Monoalkylbenzol, wie Dodecylbenzol, Tetradecylbenzol usw.) und Dialkylbenzole (z. B.
n-Nonyl-2-äthylhexylbenzol), Polyphenyle (z. B. Diphenyle
und Terphenyle), Alkylbiphenyläther, Siliconpolymere (z.B. Tetraäthylsilicat, Tetraisopropylsilicate,
Tetra - (4 - methyl - 2 - tetraäthy 1) - silicat, Hexyl-(4
- methyl - 2 - pentoxy) - disiloxan, Poly - (methyl)-siloxan,
Poly-(methylphenyl)-siloxan usw.). Beispiele synthetischer öle von Polymeren der Alkylenoxydart,
die verwendet werden können, sind die Alkylenoxydpolymeren.
Obige Basisöle können entweder einzeln oder im Gemisch miteinander, soweit sie mischbar sind oder
durch gegenseitige Lösungsmittel mischbar gemacht wurden, verwendet werden.
Die Alkenyl-succinimide von Tetraalkylenpentamin können ölen mit Schmierviskosität in Mengen von
0,1 bis 80, vorzugsweise von 0,25 bis 5 Gewichtsprozent zugesetzt werden. :..-.-. ,;;
Nachstehend wird die Herstellung der Alkepylsuccinimide von Tetraalkylenpentamin beschrieben.
Nachstehend wird die Herstellung der Alkepylsuccinimide von Tetraalkylenpentamin beschrieben.
··■··■.. 1. Herstellung von : <-'.■■:■;·.·/.
Polybutenyl-bernsteinsäureanhydrid
Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde ein Gemisch aus 1000 g (1 Mol) Polybuten eines Molekulargewichts
von etwa 1000 und 98 g (1 Mol) Maleinsäureanhydrid unter Rühren 24 Stunden auf 2100C erhitzt.
Man ließ die Reaktionstemperatur auf 66° C abkühlen und fügte 700 cm3 Hexan zu. Anschließend wurde das
Gemisch unter Vakuum filtriert. Nach einer zwecks Entfernung des Hexans aus dem Filtrat durchgeführten
Vakuumdestillation hielt man das Produkt 1 Stunde lang auf 177° C bei einem absoluten Druck
von 10 mm Hg, um Spuren von Maleinsäureanhydrid zu entfernen. Das auf diese Weise hergestellte rohe
Polybutenyl-bernsteinsäureanhydrid hatte' eine' Verseifungszahl, von 79. .. ' ,. '. . ,.'.,!',".,. Γ. ,' . '
2. Herstellung eines Tetraäthylenpentamin-Derivates '■··''■ aus dem nach 1 hergestellten : ·■·■.'
' Polybutenyl-bernsteinsäureanhydrid ' > "·'■:' *-
' Polybutenyl-bernsteinsäureanhydrid ' > "·'■:' *-
,. Unter einer. Stickstoffatmosphäre wurden ',' 84 g
(0,45 Mol) Tetraäthylenpentamin und 702 g. (0,45 Mol)
Polybutenyl-bernsteinsäureanhydrid unter Rühren bei 52°C gemischt., Während einer Stunde. wurde die
Temperatur, auf 2040C erhöht,, wonach'der absolute
Druck während 30 Minuten auf etwa 200 mm Hg
herabgesetzt wurde, um die Entfernung ypn Wasser
60
zu erleichtern. Bei diesem verringerten Druck ließ man das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur
•abkühlen. Das Reaktionsprodukt enthielt 5,1% Stickstoff (theoretische Menge ,= 5,4%)· Durch Infrarotanalyse
würde festgestellt, daß das Reaktionsprodukt aus einem Imid, das eine Polybutenseitenkette aufwies,
bestand.
Als Reinigungsmittel für Schmierölgemische sind die erfindüngägemäß verwendeten·Verbindungen wirksamer
als Alkenyl-succinimide mit weniger Stickstoffatomen im Aminteil des Moleküls und .als Succinimide
mit weniger als 30 Kohlenstoffatome im Alkenylrest. Verwendet man bei der Herstellung des Succinimide
an Stelle von Tetraäthylenpentamin z. B. Amylamin,
so erhält man ein als Reinigungsmittel in Schmierölgemischen unwirksames Produkt. ;. ■:'.'■:
Die in nachstehender Tabelle I aufgeführten Daten wurden mit Schmierölgemischen ermittelt, die N-subsituierte
Monoalkenyl-succinimide aus Tetraäthylenpentamin enthielten. ■ ■■■·'■·''·.
Als Monoalkenyl-succinimid verwendete man ein N-substituiertes Succinimid aus Tetraäthylenpentamin,
wobei der Alkenylrest aus einem Isobutenpolymer bestand und ein ■ Molekulargewicht von
etwa 1000 aufwies. . . .
Die Versuche wurden in einem Caterpillar-L-1-Motor
unter den Supplement-I-Bedingungen .120 Stunden auf die in dem »Coordinating Research
Council Handbook« vom Januar 1946 durchgeführt. Die »Kolbenverfärbungszahlen« beziehen sich, wie
der Name besagt, auf den Verfärbungswert des Kolbens. Nach dem Motorentest werden die drei
Kolbenstege visuell untersucht. Ein vollständig schwarzer Kolbenmantel erhält die Kolbenverfärbungszahl
800, während ein vollkommen sauberer Kolbenmantel die Kolbenverfärbungszahl 0 erhält.
Die Kolbenmäntel, deren Werte zwischen vollkommen schwarz und vollkommen sauber liegen, erhalten
Kolben Verfärbungszahlen innerhalb des genannten
Bereiches im Verhältnis zu. dem Ausmaß und Grad ihres Verdunkeins. ■ ■ ·■·■■. .
is Die »Rillenablagerungszahlen'« beziehen sich auf
die prozentualen Ablagerungen in den Rillen der Kolbenringe. Eine saubere Rille erhält den Wert 0,
während eine mit Ablagerungen angefüllte Rille die Zahl 100 erhält. > ■ :: . ■■■■ . ,-, '■■'■■ '■■■ .
Als Basisöle wurden kalifornische SAE-20-Basisöle verwendet. Das Dithiophosphat bestand aus einem
Zinksalz eines Dialkyldithiophosphatgemisches, wobei der eine Alkylrest 4 Kohlenstoffatome und der
andere 5 Kohlenstoffatome enthielt. Das Dithiophosphat wurde den Schmierölgemischen in einer Menge
von 18 Millimol je Kilogramm (18 mM/kg) Endprodukt, bezogen auf den Metallgehalt, zugesetzt.
Zusatzmittel | , A . | B · | • C | D |
Succinimid*), Gewichtsprozent... Dithiophosphat' (1) mM/kg (2) mM/kg Versüchsergebnisse · Rillenablagerungszahl..'.'. Kolbenverfärbungszahl |
0,0 0,0 ; 0,0 ■·... ■ 39**) 800,800,800 |
3,0 . 0,0 . 0,0 • " 4 ο,ο,ο' · |
18 ■'■ : 21 ■■■■■-■ · ■ • 600, 300,200 ' |
'■2,0 ■·: 18 ·■■'·'. 1 · 40,1,5 ;: |
*) Ein Alkenylsuccinimid von Tetraäthylenpentamin, wobei der Alkeriylrest ein Molekulargewicht von annähernd 1000 gehabt hat und
aus einem Isobutenpolymer bestand. ' ' ' . ■ - >
;
**) Diese Versuchsergebnisse wurden in einem Caterpillar-L-I-Test unter den MIL-L-2104-Bedingungen erhalten. Daher würden diese
Rillenablagerungszahlen unter den härteren Supplement-1-Bedingungen erheblich größer. , :.. _. ., .■■...,
Die synergistische Wirkung, die durch die gemeinsame Verwendung der erfindungsgemäß verwendeten
N-substituierten Alkenylsuccinimide und der Dithiophosphate erzielt wird, ist besonders zu beachten.
Die in Tabelle II aufgeführten Daten wurden in einem FL-2-Test unter Verwendung eines sechszylindrigen
Chevrolet-Motors bei einer Umdrehungszahl von 2500/Min. während 40 Stunden
ermittelt. Dieser Testversuch ist in einem »Coordinating Research Council Bulletin« unter dem Titel
»Research Technique for the Determination of the Effects of Fuels and Lubricants on the Formation of
Deposits During Moderate Temperature Operation« (1948) ausführlich beschrieben.
Der Kolbenfirniswert wird visuell an der auf
einem Kolbenmantel abgelagerten Menge Firnis festgestellt, wobei ein vollkommen sauberer Kolben
die Höchstzahl »1CK und ein mit schwarzem öllack
völlig überzogener Kolben die Zahl »0« erhält. Dieser Koiben-Öllackwert steht in Wechselbeziehung mit
der Straßenleistung der Kraftfahrzeuge.
Der Gesamtwert gibt die Gesamtablagerung auf
dem Motor an: Die Zahlen werte reichen von dem niedrigsten Wert 0 bis zu dem äußersten Wert 100.
Diese Zahlen geben die prozentuale Bewertung für
den Motor an. ■-·..·.::..; :..::j: /.v ;. . ■ , ;/.
Als Basisöle wurde ein SAE-30-Basisöl verwendet.
Das ; Succinimid und das Dithiophosphat entsprachen denen der Tabelle I. ...ν ...... : . ·,
.,.;., .,: ..·,.;·..,.-... Tabelle II | E | F | G. | H |
Zusatzmittel , | .0,0 0,0 2,5 |
0,0 18 2,5 |
.0,6 13 3,9 |
.2,0 18. TQ 1,0 |
6o .-··;...'_. '■ ■■■■ · · : ' Succinimid, Gewichts-. . prozent Dithiophosphat, mM/kg Versuchsergebnisse 65 Kblbenölfirniswert |
Wie aus den Daten der Tabellen I und II hervorgeht,
sind Schmierölgemische, die die erfindungsgemäß
verwendeten Alkenylsuccinimide von Tetraäthylenpentamin enthalten, den entsprechenden bisherigen
Gemischen zum Schmieren von Verbrennungsmotoren überlegen.
Die in der nachstehenden Tabelle III zusammengestellten Daten wurden mit Schmierölgemischen
unter L-4-Test-Bedingungen ermittelt. Dieser L-4-Motorentest, der in dem »CRC-Handbook«, Ausgabe
1946, »Coordinating Research Council«, New York, ausführlich beschrieben ist, dient der Auswertung
der Lagerkorrosion und der bei hoher Temperatur vorhandenen Reinigungskraft von Schmierölgemischen.
Die Reinigungseigenschaften'wurden durch den Kolbenölfirniswert gemessen, und zwar auf
der gleichen Skala, wie sie vorstehend für den FL-2-Test beschrieben wurde. Der L-4-Test wurde über die
Normalzeit von 36 Stunden hinaus fortgesetzt. Die Stundenzahl gibt die Zeit an, innerhalb welcher die
gleichen Proben ausgewertet und dann in den Motor gebracht wurden, um weiter geprüft zu werden.
Als Dithiophosphat wurde ein Zinksalz eines Dialkyldithiophosphats
verwendet, wobei einer der Alkylreste 4 Kohlenstpffatome und der andere 5 Kohlenstoffatome
enthielt. Das Succinimid und das Dithiophosphat entsprachen den vorstehend beschriebenen.
Zusatzmittel | I | J | K | L |
Succinimid, Gewichts prozent Dithiophosphat, mM/kg Versuchsergebnisse 'Versuchsdauer (Stunden) Gewichtsverlust des Lagers Kolbenfirniswert .... |
3,0 18 20 133 |
3,0 18 36 133 |
3,0 18 52 206 |
3,0 18 72 240 9,7 |
rungen auf vielen Teilen des Benzinmotors. Diese Ablagerungen sind auf die Bleihalogenide zurückzuführen,
die sich aus dem Tetraäthylblei und den Motorspülmitteln, die in handelsüblichen Benzinen
verwendet werden, bilden. Die Bildung solcher Ablagerungen hat Motorschäden zur Folge. Wie aus
den Daten der Tabelle IV zu entnehmen ist, wird durch den erfindungsgemäßen Zusatz der N-substituierten
Alkenylsuccinimide die Wirkung solcher öle merklich verbessert.
Diese Tests, die mit der tatsächlichen Straßenleistung in Wechselbeziehung stehen, wurden in
einem sechszylindrigen Chevrolet-Motor bei einer Umdrehungszahl von 2500/Min., einer Bremsleistung
von 50 Pferdestärken und einer ölwannentemperatur von 88° C während 36 Stunden durchgeführt, wobei
ein handelsübliches Benzin mit einem Gehalt von 3 cm3 Tetraäthylblei je 3,268 kg verwendet wurde.
Das Ul wurde nach 24 Stunden gewechselt.
Die Bleiwertskala reicht von 10 bei einem sauberen Motor bis 0 bei einem schwere Bleiablagerungen enthaltenden
Motor. Auf ähnliche Weise wurden in dem gleichen Motorentest Kolbenfirniswerte ermittelt,
wobei der Wert »10« für^ einen sauberen
Kolben und der Wert »0« für einen mit schwerem öllack beschmutzten Kolben gilt.
Das Succinimid und das Dithiophosphat entsprachen den in den vorangehenden Tabellen aufgeführten
Verbindungen.
.
Tabelle IV | M |
Zusatzmittel | -2 18 9,4 9,9 99,1 |
35 Succinimid, Gewichtsprozent Dithiophosphat, mM/kg Versuchsergebnisse Bleiwert |
|
4° Kolbenfirniswert | |
Gesamtbewertung |
Diese Leistung ist außergewöhnlich gut. Die erfindungsgemäßen Schmierölgemische können
außer dem Dithiophosphat und den N-substituierten
Bekanntlich führt die Verwendung einer- Reihe 45 Alkenylsuccinimiden des Tetraäthylenpentamins auch
von polymeren aschelosen Reinigungsmitteln und noch andere Reinigungsmittel, Mittel zur Verbessei
Mitteln zur Verbesserung des Viskositätsindex in rung des Viskositätsindex, Rostschützmittel, Öl-Schmierölgemischen
zur Bildung von Bleiablage- schmiermittel, Fettverdickungsmittel usw. enthalten.
Claims (2)
1. Schmierölgemische, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 80 Gewichtsprozent, vorzugsweise
0,25 bis 5 Gewichtsprozent, eines JN-substituierten Monoalkenylsuccinimids des Tetraäthylenpentamins der
allgemeinen Formel
R-CH
I
CH2
CH2
~ CH2CH2(NHCH2CH2)3 — NH2
worin R einen Alkenylrest mit 30 bis 200 Kohlenstoffatomen bedeutet, enthalten.
2. Schmierölgemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein N-substituiertes
Monoalkenyl-succinimid der obenstehenden allgemeinen Formel enthalten, worin R ein Polymeres
eines Olefins mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen und mit einem Molekulargewicht von etwa 400
bis etwa 3000, vorzugsweise. von etwa 900 bis etwa 1200, bedeutet.
009 525/239
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2548275A1 (de) * | 1974-10-28 | 1976-05-06 | Liquichimica Robassomero Spa | Dispergator als zusatzmittel fuer schmieroele und verfahren zu dessen gewinnung |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2548275A1 (de) * | 1974-10-28 | 1976-05-06 | Liquichimica Robassomero Spa | Dispergator als zusatzmittel fuer schmieroele und verfahren zu dessen gewinnung |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1156926B (de) | Schmieroele | |
DE1444798A1 (de) | Schmieroelgemische | |
US3131150A (en) | Lubricating oil compositions containing n-substituted alkenyl succinimides in combination with polyamines | |
US3018247A (en) | Lubricating oil compositions containing metal dithiophosphate-nu-dialkylaminoalkyl alkenyl succinimide blends | |
US3024195A (en) | Lubricating oil compositions of alkylpiperazine alkenyl succinimides | |
DE2627785C2 (de) | Öllösliches Additivkonzentrat für Schmieröle und Kohlenwasserstoffbrennstoffe und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1003896B (de) | Schmieroelmischung | |
DE2207434C3 (de) | Schmierölzusatz und diesen enthaltendes Schmiermittelgemisch | |
DE69419456T2 (de) | Mit einem Stockpunkterniedrigtem behandelte Fettsäureester, als biologisch abbaubare Verbrennungsmotorkraftstoffe | |
DE767182T1 (de) | Ataktische Propylencopolymere, damit erhaltene Dispergiermittel und diese Dispergiermittel enthaltende Schmieröle und Kraftstoffzusammensetzungen | |
DE102007045657A1 (de) | Eine Verbindung und Verfahren zur Herstellung der Verbindung | |
DE2053800A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Den vaten von Polyamin Acylierungsprodukten und deren Verwendung als Zusatzstoffe in Kraft, Brenn und Schmierstoffen | |
DE1545487B2 (de) | Hochmolekulares Amin und Verwendung desselben als Zusatzstoff mit Detergens- und Dispergierwirkung für Kraftstoffe und Schmieröle | |
DE1003897B (de) | Schmiermittel | |
DE69831262T2 (de) | Verschleisskontrolle mit einem ethylen-alpha-olefin-polymer enthaltenden dispergiermittel | |
DE2512201A1 (de) | Dicarbonsaeurederivate, verfahren zu ihrer herstellung und diese als additiv enthaltende schmiermittel und treibstoffe | |
US3261782A (en) | Alkylbutyrolactone-alpha-acetic acids | |
US3210283A (en) | Lubricant containing alkenyl succinimide and hydroxypolyamine | |
DE102007047229B4 (de) | Verzweigte Succinimid-Dispergiermittelverbindungen und Verfahren zur Herstellung der Verbindungen | |
DE19908262A1 (de) | Polyalkenalkohol-Polyalkoxylate und deren Verwendung in Kraft- und Schmierstoffen | |
DE2414337C3 (de) | Geradkettiges Polyalkenylsuccinimid | |
DE102007058429A1 (de) | Verbindungen und Schmiermittelzusammensetzungen, die diese Verbindungen enthalten | |
DE69102191T2 (de) | Benzotriazolderivate enthaltende Schmiermittelzusammensetzungen. | |
DE1444798C (de) | Schmierolgemische | |
DE1444798B (de) | Schmierölgemische |